论文部分内容阅读
冰川是冰冻圈的重要组成部分，对海平面变化、水资源变化、山地灾害等有重要影响，因而受到广泛关注，冰川变化研究成为当前全球变化研究的重要方向之一。随着技术不断发展，以及基于单点观测资料不能完全满足研究需要的现实，冰川变化监测已从传统现场观测进入到卫星遥感、地理信息系统、全球定位系统技术联合利用的发展阶段。利用星载、机载或地面摄影测量技术，获取冰川高程及表面形态特征变化的信息成为当前冰川变化研究的热点内容之一。冰川冰量变化一直是冰川研究中的一个重要的数据，对于计算冰川对海平面上升的贡献，区域水资源评估等多方面研究有着举足轻重的作用。本论文以祁连山老虎沟12号冰川、天山博格达峰黑沟8号冰川为研究对象，采用GPS-RTK和地面数字摄影测量方法，获取了两条冰川局部区域的表面地形，并结合以往地形图等资料，探讨了冰川表面高程、冰储量及表面特征等的变化。该论文得到如下主要结论:
(1)针对祁连山老虎沟12号冰川实施RTK-GPS测量，获取了满足遥感影像精纠正、冰川边界精确定位、冰川区数字地形模型精度评估的第一手资料。在此基础上，结合遥感影像、地形图和GPS实测资料，得到老虎沟12号冰川在1957至2007年的50年期间面积呈现出退缩变化，1994年以后冰川面积萎缩呈现出加速趋势。
(2)利用在老虎沟12号冰川区GPS控制测量及采集的7000多个GPS点，获取了适合研究区北京54坐标和WGS-84坐标不同高程系间的转换参数，使得基于不同测量技术的冰川表面高程变化对比分析成为可能。通过比较1957年地形图和GPS测量得到的数字高程模型发现，1957-2007年间老虎沟12号冰川大部分区域冰面高程呈减薄变化，减薄程度随海拔升高而减小。利用空间插值方法和厚度减薄随海拔高度分布关系的计算表明，1957-2007年期间该冰川体积缩小了0.218km3，这一数据为评估基于模型方法重建该冰川物质平衡变化的可靠性提供了宝贵的验证数据。
(3)采用Lensphoto数字摄影测量系统，以非量测性单反相机为手段，对天山博格达峰黑沟8号冰川进行了地面数字摄影测量试验。获取三基站多基线面向冰川末端的影像数据，在Arcgis软件辅助下，制作出黑沟8号冰川末端0.11km2区域内1×1m分辨率的数字表面模型(DEM)数据。采用同期GPS测量数据检验得知，数字摄影测量所得DEM数据在高程上的平均误差为1.92m，标准偏差为3.47m，这是目前针对中国冰川有限区域所制作的高分辨率数字高程模型的一次尝试。